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        2. 知識

          骨架式膜結(jié)構(gòu)平面初始膜形狀設(shè)計

          發(fā)布日期:2016-08-26 瀏覽次數(shù):1075

            膜結(jié)構(gòu)分為骨架式膜結(jié)構(gòu),張拉式膜結(jié)構(gòu)和充氣式膜結(jié)構(gòu),而膜結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式是由多種高強薄膜材料及加強構(gòu)件(鋼架、鋼柱或鋼索)通過一定方式使其內(nèi)部產(chǎn)生一定的預(yù)張應(yīng)力以形成某種空間形狀,作為覆蓋結(jié)構(gòu),并能承受一定的外荷載作用的一種空間結(jié)構(gòu)形式。

            膜結(jié)構(gòu)的設(shè)計主要包括體形設(shè)計、初始平衡形狀分析、荷載分析、裁剪分析等四大問題。通過體形設(shè)計確定建筑平面形狀尺寸、三維造型、凈空體量,確定各控制點的坐標、結(jié)構(gòu)形式,選用膜材和施工方案。初始平衡形狀分析就是所謂的找形分析。

            由于膜材料本身沒有抗壓和抗彎剛度,抗剪強主芤很差,因此其剛度和穩(wěn)定性需要靠膜曲面的曲率變化和其中預(yù)應(yīng)力來提高,對膜結(jié)構(gòu)而言,任何時候不存在無應(yīng)力狀態(tài),因此膜曲面形狀必須滿足在一定邊界條件、一定預(yù)應(yīng)力條件下的力學平衡,并以此為基準進行荷載分析和裁剪分析。目前膜結(jié)構(gòu)找形分析的方法主要有動力松馳法、力密度法以及有限單元法等。膜結(jié)構(gòu)考慮的荷載一般是風載和雪載。在荷載作用下膜材料的變形較大,且隨著形狀的改變,荷載分布也在改變,因此要精確計算結(jié)構(gòu)的變形和應(yīng)力要用幾何非線性的方法進行。

            荷載分析的另一個目的是一確定索、膜中初始預(yù)張力。在外荷載作用下膜中一個方向應(yīng)力增加而另一個方向應(yīng)力減少,這就要求施加初始張應(yīng)力的程度要滿足在不利荷載作用下應(yīng)力不致減少到零,即不出現(xiàn)皺褶。因為膜材料比較輕柔,自振頻率很低,在風荷載作用下極易產(chǎn)生風振,導(dǎo)致膜材料破壞,如果初始預(yù)應(yīng)力施加過高,膜材涂變加大,易老化且強度儲備少,對受力構(gòu)件強度要求也高,增加施工安裝難度。因此初始預(yù)應(yīng)力的確定要通過荷載計算來確定。經(jīng)過找形分析而形成的摸結(jié)構(gòu)通常為三維不可展空間曲面,如何通過二維材料的裁剪,張拉形成所需要的三維空間曲面,是整個膜結(jié)構(gòu)工程中關(guān)鍵的一個問題,這正是裁剪分析的主要內(nèi)容。

            華鼎的業(yè)務(wù)范圍主要是室外張拉膜結(jié)構(gòu)工程方案造型和結(jié)構(gòu)的設(shè)計、計算分析、技術(shù)開發(fā)、加工、制作、承包施工、工程維護及購銷各類 膜材料 等系列相關(guān)服務(wù),是既具專業(yè)性 , 又多元化的綜合性公司。公司以新穎的造型,與周圍環(huán)境和諧統(tǒng)一的構(gòu)造方法設(shè)計、制作的空間膜、張拉膜傘廳、膜結(jié)構(gòu)建筑。

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